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    [分享]FRED准直透镜模拟与优化 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-09-15
    1. 摘要 ` u#'  
    K[tQ>C@s2  
    本文您将会学到如下内容: .ZuRH_pI  
    透镜基本参数输入; vwVK ^B  
    优化变量与评价函数设定; C- Aiv@@<=  
     优化; 8]@)0q {r  
     照度分析; VO _! +  
    =x9SvIm/tH  
    2. 操作流程 Kjw4,z%\94  
    !PQ%h/ix  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 /.Yf&2X\  
    iV h^;  
    en"]u,!  
    2) 创建透镜 \8Mn[G9TL  
    mR3)$!  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens R+'$V$g\X  
     %+\ PN  
    hu?Q,[+o  
    3) 输入透镜参数 d~i WV6Va  
    sVk+E'q  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; P}So>P~2  
    81m3j`b  
    G?:{9. (  
    }6;K+INT  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    @J`o pR  
    4) 创建LED光源 |Z]KF>S]  
    )e#KL$B)v  
    #BB,6E   
    光源类型为Random plane ; "Di27Rq  
    光线数为10000; j_` [Z  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; 20 <$f  
    形状选为椭圆; 4( Q_J4}P  
    bYPkqitqz  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. eWKFs)C]  
    半径选择60度 G.2\Sw  
    类型选择 Lambertian j -l#n&M  
    形状选择 Elliptical o!R.QI^2VT  
    h |Ofi  
    波长选择默认默认波长 12 8aJ  
    Power默认为1 watts cB$OkaG#  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm $w,?%i97  
    }ufzlHD  
    LED光源设定办法 /_WA F90R?  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) w}8 ,ICL  
    ,;3bPjey  
    波长设定,颜色选为绿色
    lk.]!K$}  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    se|>P=/  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane g=Gd|  
    a ~s:f5S>  
    创建平面探测器(plane)
    D4@).%  
    RIhu9W   
    6) 创建分析面 o,-p[1b  
    TLcev*  
    \,UpFuU\  
    cTC -cgp  
    光线滤光器设置 ;jgk53lo  
    7) 执行光线追迹 csh@C ckC8  
    {gL8s  
    4*AkUkP:T  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 gxKL yZO!  
    ?;GbK2\bj  
    8) 优化设定 Vy.gr4Cm  
    ,6J{-Iu  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 !.2tv  
    yH=Hrz:<eM  
    定义变量
    P O*;V<^  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    d}RU-uiW  
    9) 优化 _i3?;Fds  
    |wxAdPe  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 {[|je ]3v  
    ;[qA?<GJ  
    W u C2 LM  
    qjBF]3%t%  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    H=/;  
    u=6LPwiI  
    10) 光线追迹与结果分析 D`Cy]j  
    k)3b0T@b  
    0hN gr'  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 e2"<3  
    C vOH*K'  
    s![Di  
    优化后透镜的面型如下: |e QwI&  
    透镜渲染效果
    ts:YJAu+F  
    QQ:2987619807
     
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